空压机冷冻干燥机基本原理1.压缩空气流程潮湿且高温的压缩空气由干燥机入口进入，s*先经过前置空气冷却器，将空气温度降至常温，再进入空气热交换器降低少许温度做预冷工作，并可除去空气中部份水滴，然后压缩空气进入冷媒蒸发器中与冷媒热交换，将空气中这露点温度降至2—10℃之低温，则可将压缩空气中大部分的水分冷凝成水滴，以过旋风分离器时，会将空气与水滴做自动的分离，水滴会经自动排水器出系统外，z*后干燥的空气再经由空气热交换器回升少许温度后至出口，这种作用可避免空气管路外生锈和节约能源。干燥后压缩空气之露点温度为2—10℃其含量约只有1.47~0.59g/m3,除水率可高达93%以上。2.冷媒系统流程说明冷媒经冷媒压缩机压缩后成为高压且高温之气体，再经冷凝器散热后，则成为液体冷媒，干燥剂主要功能是干燥及过滤冷媒管路中之水分或杂质。然后高压液体冷媒经膨胀后，即形成低压气体进入蒸发器中，吸收压缩空气这热量，降低空气温度，使水分凝结成水滴，低压开关，保护压缩机过低压运转。热气阀自动调整冷媒压缩之负载，z*后冷媒经压缩机入口侧，再经压缩后继续使用而形成冷媒回路。水压调节阀自动调冷凝压力。3.工艺流程Process吸附式压缩空气干燥机的工作流程，压缩空气通过进口空气阀（IA）流入吸附干燥塔（A），在那里空气被干燥。干燥后的空气流过单向阀（CA）到达出口，其中有一部分空气被作为再生气。以过再生气节流孔（O）的流量控制，减压到接近大气压，然后污言秽语吸附塔（B），吸附塔（B）内有上半周期吸附下来的水分，再生气流带走这些水分并经再生/再加压阀（RB）和消音器（MB）排空。根据设定的循环周期（4分钟或10分钟时间模式），经济再生气量的设定模式（100%、85%、70%、55%、40%、25%）来确定再生气流的吹扫时间。这后再生/再加压阀（RB）关闭，吸附塔（B）开始升压直到雨塔压力平衡。升压需要一定的时间，必须保证雨塔压力的均衡，否则可能引起出口处压力波动。半个循环周期后，空气进口阀（IA）关闭，同时进口阀（IB）打开。考虑到阀的动作时间，6秒后再生/再加压阀（RA）再打开。现在吸附塔（B）开始干燥空气，而且吸附塔（A）则进入再生阶段，这样就完成了一次切换动作。吸附塔（B）干燥半个周期后重新回到再生状态，这段时间为一个循环周期。一个循环周期里，每个吸附塔都经过了三个阶段：吸附-再生加压。进中阀和再生/再加压阀的动作程序由控制箱内的电脑板控制。漏氟处理z*直观的表相就是冷媒压力表为零。漏氟s*先要找到漏点，查漏点需要耐心仔细和一定的方法。具体是这样：先用目测法，打开机器箱板观察机器内部，由于制冷剂在运行时，会有压缩机润滑油混在里面，如果氟利昂有泄露就会把润滑油带出来，那么仔细观察机器内部，如果有片状的油污带，那就很可能是漏点所在。然后是检查机器内部的毛细铜管，也就是那些细的6毫米以下的铜管和工艺管，有没有折断现象。通过上述基本检查后，对有怀疑的地方做好标记。接着就需要通过加注一定压力的惰性气体来确认漏点了。有条件的情况下z*好用氮气来保压，没有氮气用气态氟利昂也行，严禁用氧气保压查漏，那是找死。啥叫气态氟利昂，大哥这也不知道啊，那就是把氟利昂钢瓶正立，从上部截止阀出来的就是气态的氟利昂，反之把钢瓶截止阀朝下放出来就是液态氟利昂。保压时，开始应缓慢加入气体，边加压边观察冷干机的冷媒表压力（小立方只有冷媒低压表，15立方以上有高低压两只冷媒表），加压到0.2Mpa（2.0kgf）左右时暂时停止，然后仔细听下机器内部有否漏气的声音，如果有就可按声音所在处找到漏点。如果没有则继续加压至0.4-0.5Mpa.这时再找块海绵蘸上肥皂水，在刚才有怀疑的地方先查，然后查机器内部的所有连接纳子（铜螺母）。如果有漏点，就会有泡炮吹出来，这个过程需要非常仔细。如果通过以上方法还是没有找到漏点，那么很不幸，很有可能是蒸发器内漏了。蒸发器内漏处理起来比较麻烦。s*先必须要确认，可以通过把蒸发器和制冷系统断开，然后单独保压来确认，如果单独保压后发现压力降低就能确定了。还有一种方法相对比较简便，就是打开压缩空气的进口，如果冷媒压力表在一段时间后压力上升了，那也能肯定制冷系统与空气系统相通了，因为他们w*的交换部位就是蒸发器。所以也能确定蒸发器内漏。查到干燥机漏点后就是补漏了，按漏点的不同，对于喇叭口松动这些漏点，只需用板手做相应的紧固，如果是铜管焊接类型的漏点，就需要用到钎焊。钎焊补漏是制冷维修行业一种z*常用的技能，所谓钎焊就是用氧气和乙炔火焰来加热低银焊条和所需补焊部位，让焊条和补焊部位熔在一起而使漏点堵上的方法。钎焊时应先将制冷系统压力泄零，然后使用钎焊枪先打开乙炔，点着后适当加入氧气，慢慢调节氧气和乙炔气的比例，使火焰成中性焰-氧化焰，然后加热所需焊接部位和银焊条使两者溶在一起。具体方法需要操作者通过一定的培训掌握。把漏点处理完后，需要再次对系统保压，以确认补漏焊接是否成功。补漏完成后，需要对系统进行抽真空，然后加入规定质量液态氟利昂（具体数量参考基本配置表），加制冷剂应从冷干机专门留有的加液针阀加入。对于较大型机器，加氟应从高压充注口先加，如果不能一次性加完规定剂量，等开机后从低压口缓慢加入至规定剂量。开机问题干燥机无法开机的现象一般都和电控系统有关，如果是开机即跳闸的情况，一般是用户供电空气开关选型过小，或者有可能冷媒压缩机已短路烧毁，以上情况可分别检查确认，压缩机是否烧毁可通过用万用表检查三相电阻和接地电阻来确认。如果相间电阻无穷大或者接地电阻为零，那么可以确定压缩机烧毁，压缩机烧毁后系统处理时应该尽量把系统内部清理干净，并更换冷媒干燥过滤器，然后再抽真空加氟，否则会影响制冷压缩机使用寿命。如果是按下启动按钮后，机器没有仍何反应，s*先应观察机器面板上有无报警指示灯亮，如果高压报警灯亮，那必须找到高压保护开关（一般在电器箱上部），保护开关上有个绿色复位按纽，把他按一下就能复位启动了，如果是过载指示灯亮，在电器接线箱内找到热过载继电器，把上面的红色按纽按一下就可以了。还有如果是低压保护灯亮，那就表明氟利昂已经有部分或全部泄露，这就需要找到漏点，具体办法见第一条。如果干燥机所有报警已解决仍不能启动，那就再确认进线电源，确认停机电源红色指示灯是否亮，并检查两相或三相电源电压是否正常，有无缺相现象。对于三相电源由于有相序保护请确认相序保护器是否工作，如果相序保护器指示灯没亮，就表明进线相序错误，这时只要将三相电源线的任意两相更换位置既可（注意只要换其中的两相）。如果相序保护器工作正常，按启动仍没反映，可用螺丝刀将接触器强制吸合（把接触器活动部顶进去），如果压缩机能启动，那问题出在控制线路。接着检查控制电路，先从启动按纽查起，按一下启动按纽，正常的按纽应该很容易按下去，松手后能立即自然弹回，如果整个过程有迟滞现象，那就很可能是按纽O了。如果没有迟滞现象继续查。接着可以把启动按纽后面的接线短接，一般启动按纽后面有4根接线，旁边的两根是按纽指示线不用管他，把中间的那两根线短接起来，如果这时机器能启动，则可判定按纽损坏，更换按纽就可以了。如果短接了仍不能启动，那继续查电器接线箱里面的线路，s*先用手轻轻扯拉各接线端，看有没有接线松脱现象，接着检查交流接触器和热过载继电器，先看这两部件有没有内部烧焦现象，再用万用表检查吸合线路是否能导通，常闭常开触点是否正常。这两部件发现问题后一般就是换新的就好了，有一个常用的方法就是，用一个新的或确认是好的接触器或继电器直接更换有怀疑损坏的部件，如果这时故障能解决就表明是你更换的部件坏了。冷冻干燥冷冻干燥可以自然发生，在自然情况下，这一过程缓慢而且不可预测。通过冷冻干燥系统，人们改进，细分了很多步骤加速了这一过程。三：冷冻干燥系统的组成1.干燥室或者多歧管2.抽真空系统：用于克服阻碍因素和加速气体流动3.热源：提供能量4.低温冷凝器：用于使蒸气压差z*大化并捕捉蒸汽使之冻结，避免水蒸汽污染真空泵。干燥步骤1.预冻：为接下来的升化过程准备样品。2.初级干燥：在此过程中冰升化而不融化。3.次级干燥：在此过程中，固体物质的残留水分被除去，从而留下干燥样品，这一步骤对保存样品的稳定性非常重要。

空气干燥过滤器主要用于压缩空气的干燥和过滤。压缩空气自压缩机出来后是不纯净的。这是因为空气压缩机本身含有润滑油，在进行压缩工作时，必然有部分润滑油混入到压缩空气中去。另外自然界的空气本身含有一些固体颗粒及水份等，当在气动回路中直接使用这种未经净化处理的气体，会给气动回路带来一些故障，损坏气动元件，降低元件使用寿命，生产效率下降，甚至造成事故。因此，空气干燥过滤器在净化这些压缩气体以获得纯净的压缩气体时担当了一个必不可少的角色。空气干燥过滤器的一种——压缩空气除水器，可以使管线中的空气冷却下来，产生冷凝，液态水沿着管线流动。一旦流进空气干燥过滤器/除水器，就会产生下列现象：s*先，凝结效应，空气干燥过滤器内的凝结器或第一级滤芯（不锈钢网）促使水和空气改变方向。这种改变使得各个水滴相互结合起来然后聚集在凝聚器里。水滴逐渐变大，与其它更大的污物结合起来在重力的作用下流进蓄水室中心区。含有污物的水沿着底部流动并通过排水池中的自动排水阀排除大；大量的水（估计95%的水）通过这种过程排出。第二个空气过滤过程通过第二滤芯——棉纤维网。改变在棉纤维绳中的或其附近的气流的方向并旋转气流，这种棉纤维绳由不锈钢网支撑着，形成漩涡此时空气被加速几十倍，漩涡中心正如龙卷风一样，成为真空状态。所以，空气干燥过滤器在第一过滤器没有被去除的水滴在此被气化成对机器毫无不良影响的气体。而且微小的不纯物油滴也在此被去除。根据这种空气干燥过滤原理，可得到不含不纯物、油滴及水滴之干燥清洁的压缩空气，保护机器并且防止冻结事故发生。

1.引言压缩空气作为一种重要的生产动力应用于工业领域的各个方面。在压缩空气的生产过程中，空气中的水分将随压缩空气一起进入压缩空气系统中。压缩空气中的水分将导致压缩空气管路的腐蚀，同时还会促进微生物的繁殖；如果水分没有去除的话，形成的冷凝液将在系统低点处积聚，这将对工业生产造成长久潜在的威胁，如：气控元件失灵、设备磨损增加，或者直接导致生产过程的停止。传统的冷冻式干燥器、吸附式干燥器早已是众所熟知的产品，这些干燥器大多数安装于空压站，在压缩机之后，对整个系统的压缩空气进行干燥。我们知道，每个不同用户对压缩空气使用点的压缩空气干燥度的要求都会有所不同，同一个用户的压缩空气系统中，也会出现不同的干燥度需求，因此，z*经济的压缩空气干燥方法就是只对实际需要的部分进行按需要的干燥度进行干燥。无论是试验用气、生产车间还是外场用气，也不论是移动用气还是固定用气，压缩空气用户均对压缩空气干燥的即时性和可靠性提出了更高的要求。正是基于对使用点的压缩空气进行干燥的需求，才诞生了渗膜式压缩空气干燥器。膜式干燥器起初是对小气量的z*终使用点提供了z*优的解决方案，后来演化到各个适合的应用领域。2.分子膜特性高分子渗膜材料具有水分子渗透扩散的特性。如图1所示，如果分子膜两端存在气体分压（浓度不同），则气体分子就会透过渗膜从分压大的一方向分压小的一方进行分子扩散。气体分子透过高分子膜的扩散速度取决于三个方面：a.扩散需要经过的渗膜材料的结构；b.气体分子的尺寸c.气体的蒸发温度通过实验室的不断试验，科学家们发现，有一种合成的高分子膜，在常温下，如图2所示，水蒸汽分子通过该高分子渗膜的扩散速度比氧气分子快20,000倍，而这种合成的分子膜就是对水分子与其他气体分子进行分离的理想材料，这个特性使得这种合成的高分子膜成为了制造膜式干燥器的基本材料。3.高分子膜结构构成在高分子膜使用之初，因为只使用了渗膜基本材料，分子膜对气体的选择性是比较低的。如图3所示，这就意味着具有较低扩散速度的气体z*终也能够穿过渗膜基体材料，包括氮气，特别是氧气（z*多穿透可达5%）。也就是说，低选择性渗透膜会形成一定量的泄露，并使得空气成分中各种气体组成比例结构发生变化，不适合在呼吸空气中使用。同时，气体分子直接穿过渗膜壁，会造成压缩空气中的污垢堆积在渗膜表面，影响渗膜的使用寿命。而渗膜表面其他气体的渗透被用来作为反吹气使用，因此反吹气量是一个基于压力的常数。不能够调节反吹气量，灵活性较低。因此，无法使其适应大流量应用，而且反吹气量损失也较大。随着技术的进步，实验室里都在努力解决低选择性渗透膜存在的问题。几年之后，不同技术的高选择性的渗透膜被制造了出来。以贝克欧公司的高选择渗透膜为例，在高选择膜内侧粘附了一层特殊涂层，如图4所示，基本达到了仅有水分子才能穿透渗透膜的理想效果。由于低选择性渗透膜成本较低，制造简单，在市场上有大量的低选择性渗透膜干燥器存在，区分低选择性渗透膜干燥器的方法就是关闭干燥器出口，测量是否仍有压缩空气消耗。如果仍有压缩空气消耗，则使用的就是低选择性渗透膜。如果没有压缩空气消耗，则使用的就是高选择性的渗透膜。4.中空高分子膜的形成将一定成分的高分子原料在原料炉中通过温度控制，添加添加剂后以液态形式从原料炉中流出，原料遇水后快速生长，通过精密的几何形状控制，使之成为细长的如图4所示的中空管。在水下恒温及辅料的控制下，膜不断成长并逐渐形成强度。这时在中空管内壁开始喷涂特殊涂层。经过百米长的水下不同阶段的恒温恒速控制，中空渗透膜达到z*高强度后引出水面进入线轴进行缠绕。成品的中空高选择性渗透膜每个线轴的渗膜长度可达几千米长。5.渗膜干燥器的工作原理如图5所示，潮湿的压缩空气通过上端入口进入中空渗膜管，然后流经渗膜管到达底部。因为在渗膜内部和外部水蒸汽分压不同，因此水分子就从分压较大的渗膜内部向分压较小的渗膜外部扩散，在底部就获取了较干燥的压缩空气。把这个干燥的压缩空气引出一小部分进行膨胀减压，形成极为干燥的压缩空气，把减压后的极干燥的压缩空气引入到渗膜之外把扩散出来的水分子吹扫掉。这样就加大了中空分子膜内外的水分子分布梯度，加速了水分子的扩散速度，于是在渗膜底部压缩空气的湿度急剧下降，从而达到干燥压缩空气的目的。6.膜式干燥器的构成膜式干燥器的结构如图6所示，由上端盖、壳体以及管芯组成。管芯就是由前述的多束中空渗膜管组成。压缩空气的流向如图7所示，潮湿的压缩空气从端盖上的入口进入，然后流经管芯中心套管至干燥器底部。压缩空气改变方向，由下向上从渗膜纤维管的内部流过，然后从管芯顶部流出。干燥的压缩空气从管芯流出后，再经过端盖的出口输送到后端使用点。7.环境参数的影响s*先，膜式干燥器的干燥效果取决于水分子的扩散速度，而水分子的扩散速度与水分子分压梯度有关。因为压缩空气工作压力越大，膜内外形成的水分子梯度越大。因此，工作压力越大，膜式干燥器干燥效果越好。其次，由于分子膜是靠水分压梯度来对水分子进行渗透扩散分离。因此，在膜干燥器出口处，总能获得比入口更干燥的压缩空气。这一点，与传统的冷冻式干燥机和吸附式干燥机不同。压缩空气经过膜分离干燥后，不是达到恒定的压力露点值，而是达到恒定的相对湿度值RH。这一点对压缩空气的使用者更具有现实意义。基于以上分析，膜式干燥器后残余水分的多少显然与入口压缩空气含水量有关，入口含水量越高，则残余水分越大，反之亦然。也就是说，膜式干燥器出口的干燥效果，与入口的压缩空气压力露点有关。因此，膜式干燥器是提供了一个恒定的“露点降”。不论上游的压缩空气压力露点是多少，经过膜式干燥器干燥后，总能使压缩空气进一步干燥。这一突出优点是冷干机与吸干机所达不到的。当冷干机入口处的压缩空气压力露点低于冷干机的处理能力（比如3℃）时，或当吸干机入口处的压缩空气压力露点低于吸干机的处理能力（比如-40℃）时，冷干机或吸干机不再有任何干燥效果。而此种情况下，渗膜式干燥器却可以继续把压缩空气的干燥度进一步提高。8.膜式干燥器使用中的注意问题由于高分子膜是靠分子间隙来分离水分子的，具有极高的精密度。因此要想保证干燥膜组可靠工作，压缩空气必须满足如下条件：a.压缩空气不能含有液态冷凝液；b.压缩空气含油量必须小于0.01mg/m3；c.不能有大于1μm的颗粒杂质。要想渗膜式干燥器正常工作，高等级的可靠过滤器是必需的。如图8所示，膜式干燥器重要的安装原则为：a.满足过滤精度要求；b.过滤器和膜式干燥器之间不能有延长的连接管路(防止压缩空气冷却后产生冷凝液)；c.过滤器和膜式干燥器之间只能使用防腐蚀连接管件；d.安装干燥管之前需彻底清洁管路内部；e.不能使用液态密封剂(Loctite,Delo...)；f.安装时保证不存在安装应力。膜式干燥器主要用于在压缩空气用气点之前直接干燥处理，推荐的使用安装图如图9所示。9.实用案例分析膜式干燥器诞生以来，以快速的发展迅速占领了市场。到目前为止，如图10所示，在多个应用领域，膜式干燥器有着突出的优点以及强悍的竞争力：9.1案例一：铁道机车上的应用在铁道机车上，压缩空气主要用于刹车系统。基于故障安全原则，刹车蹄铁在压力的作用下张开，当失去压力时，刹车蹄铁抱死。刹车系统是机车上z*重要的安全系统。压缩空气干燥的必要性：高湿度的压缩空气会导致刹车蹄铁气缸锈蚀而使刹车失效或不能精确动作。膜式干燥器的优点：增加整个系统的可靠性、减少维护、适合于频繁启停、适合机车轻量化、几乎没有占地面积、适合移动情况使用、没有活动部件、没有易损件、不限定安装位置，无需用电等。安装示意图如图11所示。9.2案例二：油田冬季室外应用在冬季，北方油田室外温度有时达到零下40多度。而采油设施都在室外环境中，管道控制阀等都需要由压缩空气来驱动，防止冬季压缩空气管道不形成冰冻以及保证各阀件能灵活动作成了一大挑战。压缩空气干燥的必要性：即使经过吸干机处理的压缩空气达到了-40℃的压缩空气在室外使用仍会因为环境温度低于压缩空气压力露点而产生冷凝液，继而产生冰冻堵塞管道或阀件从而形成故障。要求使用点压力露点永远低于环境温度是压缩空气室外必须达到的条件。膜式干燥器的优点：能提供固定的露点降这一特性使得膜式干燥器能彻底解决了这一问题。将压缩空气先在室外储气罐中冷却到与室外相同的温度，在经过膜式干燥器进一步降低露点，保证用气点的压力露点永远低于环境温度，彻底避免了结露冰冻的问题。9.3案例三：激光切割机上的应用在工业上激光切割机以及激光焊接机使用大功率二氧化碳激光束来进行操作。从激光发生器开始激，光束是通过镜面光学系统通道导引到激光头上。压缩空气干燥的必要性：激光散失就会大大降低激光机工作效率。保持光路通道洁净就是由压缩空气来完成的，如果压缩空气干燥度不够则会在镜面结露造成激光束散失。膜式干燥器的优点：增加整个系统的效率、提高系统的可靠性、减少维护。安装示意图如图12所示。9.4案例四：医疗器械上的应用医院使用集成化的呼吸系统，每个系统大约30升/分钟（平均每个健康的人呼吸7升/分钟）。压缩空气干燥的必要性：压缩空气必须达到呼吸标准，除了必须去除冷凝液外，还必须去除气味和油雾，这只有使用活性炭来达到目的。而活性炭在压缩空气湿度较大时会很快饱和，从而无法继续吸附其他物质。因此压缩空气必须先进行干燥才能保证活性碳过滤器正常工作。膜式干燥器的优点：寿命长并稳定可靠、减少维护、满足呼吸系统用气规则、方便移动使用、适合间歇用气使用。工艺流程图如图13所示。9.5案例五：三坐标测量机上的应用三坐标精密测量机采用红宝石测量头并通过气浮轴承使测量头精密接触被测物体连续移动，同时，三坐标的3个轴X/Y/Z/有3个光栅尺连续记载红宝石测量头当前位置的坐标值（就是所说的测量值工件的实际尺寸），输出给电脑软件进行处理，绘制出被测工件的三维图形。压缩空气干燥的必要性：气浮轴承以及光栅尺都需要高洁净度的压缩空气进行驱动及保护，干燥度不够的压缩空气会大大影响气浮轴承的移动精度以及光栅尺的测量精度。膜式干燥器的优点：膜式干燥器的高可靠性使得高价值的测量机设备得到良好的保护，增加整个系统的寿命、提高系统的测量精度、减少维护。应用照片如图14所示。10.结论膜式干燥器有着其独有的特征优势，其高质量的特征汇总如下：·干燥空气立即可用，无需预运行时间；·水蒸汽浓度差异的原理保证干燥进程；·高选择性中空膜保证z*大的渗透面积；·消耗气量低，结构小巧（TWIST60技术）；·完全免维护；·流经的压缩空气温度不发生改变；·保证恒定的相对湿度；·干燥后空气成分不变，获得了呼吸空气认证；·体积轻小、无需耗电。